température et agitation moléculaire

[guignoly]

salut,
une petite question, pour interpreter la temperature à l'echelle microscopique on parle d'agitation moleculaire, plus les molécules sont agitées plus la température est grande
mais quand on parle d'agitation, est-ce qu'on parle de la vitesse à laquelle se déplacent (en moyenne) les molécules, ou est-ce qu'on prends en compte (en moyenne) leur quantité de mouvement ?
je m'explique :
si on prends un meme nombre de molécules de glucose et de dioxygène. une molécule de dioxygène à une masse plus faible qu'une molécule de glucose.
quand est-ce que ces 2 corps seront à la meme température ? lorsqu'ils auront la meme vitesse moyenne ou la meme quantité de mouvement moyenne ?


merci pour vos réponses
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[gatsu]

si on prends un meme nombre de molécules de glucose et de dioxygène. une molécule de dioxygène à une masse plus faible qu'une molécule de glucose.
quand est-ce que ces 2 corps seront à la meme température ?

merci pour vos réponses

Lorsqu'ils auront la même énergie cinétique de translation moyenne (les degrés de liberté internes sont plus difficiles à prendre en compte).

[guignoly]

merci pour ta réponse
j'y vois un peu plus clair

[philou21]

merci pour ta réponse
j'y vois un peu plus clair

C'est pour ça que l'air humide transmet mieux la chaleur (ou le froid...),
les molécules d'eau pèsent 18 g contre 28 et 32 pour N2 et O2.
Elles bougeront donc plus vite et les contacts seront plus nombreux par unité de temps (donc les échanges plus rapides).

[A voir en vidéo sur Futura]

[guignoly]

tu veux dire que le meilleur caloporteur c le gaz de poids moléculaire le plus léger ? (le H₂) ?

[Karibou Blanc]

plus les molécules sont agitées plus la température est grande
mais quand on parle d'agitation, est-ce qu'on parle de la vitesse à laquelle se déplacent (en moyenne) les molécules, ou est-ce qu'on prends en compte (en moyenne) leur quantité de mouvement ?

Ni l'un, ni l'autre. Deja comme la rappeler gatsu, la temperature est une mesure d'énergie cinétique. Mais (et c'est ce que je veux préciser) pas l'énergie cinétique moyenne (si tu prends ton écran devant toi dans ton referentiel l'énergie cinétique moyenne des éléments microscopiques qui le composent est nulle, l'écran ne bouge pas), mais la moyenne des fluctuations à la valeur moyenne (comme la variance en statistique si ca te parle plus).

[philou21]

"tu veux dire que le meilleur caloporteur c le gaz de poids moléculaire le plus léger ? (le H2) ?"


Oui, H₂.
Je pense d'ailleurs que c'est pour ça que les doubles vitrages sont remplis d'argon maintenant. La masse de l'argon est de 40 g.

[guignoly]

salut philou,
maintenant que tu me le dis, ça ma parait juste mais bizarre
si je me place dans le referentiel de mon écran, que l'énergie cinétique moyenne de mon écran soit nulle me semble plutot une bonne chose ;
en meme temps, dans ce meme réferentiel, chacune des particules qui composent l'écran possède une énergie cinétique (très souvent non nulle), qui ne peut etre que positive ; si j'en fais la somme je ne trouverai pas 0, non ?

[guignoly]

si tu veux je comprends bien qu'on "doit" trouver 0, mais je ne comprends pas comment...

[philou21]

salut philou,
maintenant que tu me le dis, ça ma parait juste mais bizarre
si je me place dans le referentiel de mon écran, que l'énergie cinétique moyenne de mon écran soit nulle me semble plutot une bonne chose ;
en meme temps, dans ce meme réferentiel, chacune des particules qui composent l'écran possède une énergie cinétique (très souvent non nulle), qui ne peut etre que positive ; si j'en fais la somme je ne trouverai pas 0, non ?

Heu c'est Karibou Blanc qui te faisait cette remarque ....

mais tu as raison la somme n'est pas nulle, et cette énergie fait partie de ce qu'on appelle l'énergie interne.

[Karibou Blanc]

si je me place dans le referentiel de mon écran, que l'énergie cinétique moyenne de mon écran soit nulle me semble plutot une bonne chose ;
en meme temps, dans ce meme réferentiel, chacune des particules qui composent l'écran possède une énergie cinétique (très souvent non nulle), qui ne peut etre que positive ; si j'en fais la somme je ne trouverai pas 0, non ?

Mea culpa, les moyennes doivent etre faites sur les vitesses (ou fluctuations de vitesse) et non sur les énergie cinétiques. Mais la température à la dimension physique d'une énergie (cinétique) à un facteur pres (dimensionné certes ca n'a pas d'importance physique c'est juste pour coller aux définitions thermodynamiques de la température), la constante de Boltzmann.